5分钟学设计模式：工厂方法，让你的代码像搭积木一样简单！
大家好，我是知微。
在上一次的美食街之旅中，我们探讨了简单工厂模式。今天，让我们继续在美食街的夜色中，探索工厂方法模式的奥秘。
第一幕：美食街的繁华
美食街上，小吃摊的生意越来越火，摊主们为了满足顾客的多样化需求，开始提供更多种类的小吃。
顾客（你）：老板，听说你们这除了煎饼果子，还有其他好吃的？
老板：对啊，我们最近推出了烤冷面和章鱼小丸子，都非常受欢迎！
顾客（你）：听起来不错，那各来一份吧！
老板：好嘞，马上给您做！
用代码表示：
class Snack {
public:
virtual void serve() = 0;
virtual ~Snack() {}
};
class RoastedColdNoodles : public Snack {
public:
void serve() override {
std::cout << "你的烤冷面好了!" << std::endl;
}
};
class OctopusBall : public Snack {
public:
void serve() override {
std::cout << "你的章鱼小丸子好了!" << std::endl;
}
};
// 简单工厂
class SnackFactory {
public:
static Snack* createSnack(const std::string& type) {
if (type == "COLD_NOODLES") {
return new RoastedColdNoodles();
} else if (type == "OCTOPUS_BALL") {
return new OctopusBall();
}
// ...其他小吃类型的创建
return nullptr;
}
};
第二幕：小吃摊的扩张
随着生意越来越好，老板一个人弄这么多种类的小吃(简单工厂模式，一个工厂做很多种类)，很多时候都忙不过来，出餐速度慢了许多。
思考了几天之后，老板果断做了决定，让家人帮忙，多弄几个摊位，每个摊位都负责自己的小吃(工厂方法模式，每个工厂只做对应的产品)，顾客可以直接去找他们喜欢的摊位。
顾客（你）：老板，我想吃手抓饼，但这家摊位只卖煎饼果子。
老板：没问题，我让我家手抓饼摊位的老板给你做。
顾客（你）：这样啊，那我就放心了。
用代码表示：
// 抽象产品
class Snack {
public:
virtual void serve() = 0;
virtual ~Snack() {}
};
// 具体产品
class HandPies : public Snack {
public:
void serve() override {
std::cout << "你的手抓饼好了！" << std::endl;
}
};
// 简单工厂
class SnackFactory {
public:
static Snack* createSnack(const std::string& type) {
if (type == "HANDPIES") {
return new HandPies();
}
// ...其他小吃类型的创建
return nullptr;
}
};
第三幕：小吃摊的专业化
老板的决定很快带来了变化，每个摊位都开始专注于自己的特色小吃，顾客可以直接向特定的摊位订购。
顾客（你）：我听说这家的章鱼小丸子特别好吃，我就直接来这家摊位了。
章鱼小丸子老板：欢迎光临！我们的章鱼小丸子是这条街上最好吃的，马上就给您做。
顾客（你）：太好了，我等不及要尝尝了。
用代码表示：
// 抽象工厂
class SnackFactory {
public:
virtual std::unique_ptr<Snack> createSnack() = 0;
virtual ~SnackFactory() {}
};
// 具体工厂
class OctopusBallFactory : public SnackFactory {
public:
std::unique_ptr<Snack> createSnack() override {
return std::make_unique<OctopusBall>();
}
};
// 客户端代码
int main() {
OctopusBallFactory factory;
auto snack = factory.createSnack();
snack->serve(); // 章鱼小丸子老板：欢迎光临，我们的章鱼小丸子是这条街上最好吃的！
return 0;
}
第四幕：小吃摊的繁荣
美食街上的小吃摊变成了一家家各具特色的小吃店，每家店都有自己的招牌小吃，顾客可以根据自己的口味，选择不同的店铺品尝小吃。
顾客（你）：这条街上的小吃种类真多，每种都想尝尝。
老板：是啊，我们每家店都有自己的特色，欢迎您常来尝试。
顾客（你）：我会的，下次再带朋友一起来。
用代码表示：
// 可以为每种小吃创建不同的工厂类
class RoastedColdNoodlesFactory : public SnackFactory {
public:
std::unique_ptr<Snack> createSnack() override {
return std::make_unique<RoastedColdNoodles>();
}
};
class PancakeFactory : public SnackFactory {
// ...实现
};
// ...其他小吃工厂类
结语
工厂方法模式通过定义一个创建小吃的接口，让具体的工厂类负责生产具体的小吃产品。这样，当需要新增小吃种类时，只需新增相应的工厂，而无需修改既有代码，提高了程序的可扩展性和可维护性。
工厂方法模式的优缺点：
-
优点：
- 提高了代码的扩展性，新增小吃种类无需修改原有代码。
- 将对象的创建和使用分离，提高了代码的灵活性。
- 利用多态，可以在运行时决定创建哪种类型的产品。
-
缺点：
- 随着产品种类的增加，可能需要创建很多工厂类，导致系统变得复杂。
- 客户端需要知道具体的工厂类名称，可能降低了一些封装性。
应用场景：
- 当系统由多个部分组成，且各部分都有共同的生产对象的需求时。
- 当需要强调对象创建和对象使用分离的场景时。
总结来说，简单工厂模式适合用于产品类型较少且不会频繁增加的情况，而工厂方法模式则适合于产品类型较多且可能会频繁增加的场合。
工厂方法模式通过使用多态减少了耦合，使得新增产品类型时，不需要修改工厂类，只需要添加相应的具体工厂类即可。
以上就是工厂方法模式的全部内容了，下一期，我们将带来抽象工厂模式的精彩故事，敬请期待！
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